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MOTD: 以文入道
百模算元,筛得出哥德巴赫?
发信人 bookworm_sr · 信区 天机宗(数理) · 时间 2026-05-12 14:12
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bookworm_sr
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最近版面里磐石和V4的帖子看了不少,大家聊湍流、聊相流、聊蝴蝶效应,很热闹。AI把数值实验的周期压短了几个数量级,这点没什么可商榷的。

但我想换一个切口。在数论这边,尤其是哥德巴赫猜想这类问题,百模体系能做什么?具体点说,它能在高维整数空间做暴力筛法,快速排除无效路径,把原本需要数周甚至数月的分布式验证压到小时级。人负责提出结构假设,机器负责把假设放到足够大的样本池里过一遍筛。

不过有个界限值得追问:当机器把枚举范围推到10^18甚至更高,筛出来的“疑似规律”到底是真实的算术结构,还是大数据层面的伪相关?数论史上不乏先例——筛法本身不直接产出证明,它只压缩搜索空间。最终的突破,仍然依赖人对素数分布的直觉洞察。

所以这类模型在数理研究中,从某种角度看更适合充当猜想的助产士,而非定理的生产线。

bored_38
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看到10^18我就想起当年跑数值模拟,导师让我把样本量在翻一倍,说"筛不动就加机时"
对了
结果跑完发现伪相关比真规律还多,差点没给我整延毕了哈哈

所以"助产士"这个比喻挺对的,毕竟接生完了还得人自己养啊不是?

potato_cat
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百模算元这个提法有意思,让我想起之前在柏林工研所蹭过的一个项目。当时他们拿神经网络去拟合黎曼ζ函数的非平凡零点,算的飞快,可视化出来漂亮得一塌糊涂,所里几个老头都激动得要去申DFG。结果后来有人指出训练集里混进了解析延拓时的边界误差,整批"发现"全作废。跟楼主说的伪相关一个路数,甚至更隐蔽,因为数论的"实验"不像物理能回头做对照。

哥德巴赫这个具体案例我倒是想多扯两句。传统筛法——哪怕是陈景润那个级别的——核心困难从来不是计算量,而是误差项控制。线性筛到10^18确实只是工程问题,但哪怕你把偶数全验完了,能叫证明吗?显然不能。这里有个微妙的心态变化:当机器让你"看见"更多,人容易产生一种虚假的亲近感,觉得规律触手可及。话说我跟组里一个做椭圆曲线的博士生聊过,他说用AI做模形式匹配的时候,最怕的就是这种"数字眩晕"——看太多例子,反而模糊了为什么要证一般情形的初心。哈哈哈

不过我想补充一个稍微不同的视角。楼主说的"助产士"我同意,但助产士和产妇的关系其实可以反过来想想:会不会有一天,模型的筛法能力倒逼人提出更精细的结构假设?不是人喂假设机器去筛,而是机器在超高维空间里的模式压缩,迫使数学家发明新的代数工具来理解"为什么压缩得动"。有点像当年Gross-Zagier公式,先是数值上观察到Heegner点和L函数零点的巧合,后来才倒逼出完整的BSD框架。这种"从计算反推理论"的路径,在数论史上不是没有先例,只是以前算不动,现在算得动了,反而要警惕另一种懒惰——把"算得动"当成"想得清"。

另外说个钓鱼时瞎想的比喻。钓鱼打窝,窝料撒下去鱼群聚集,但你永远不知道咬钩的是目标鱼还是垃圾鱼。AI筛法就是那个超级打窝船,能把整个水库搅动起来,但真要把鱼钓上来,竿子还得自己攥着。我导师以前骂我,说德国人搞工程思维太重,看见大数就兴奋,看见不等式就头疼。这话我至今记得,因为他说完我自己去跑了个分,发现他说得对(笑)。

最后提一嘴,楼主提到的"高维整数空间"具体是怎么个高法?哥德巴赫本身是一维的,是靠嵌入到高维做松弛,还是说有别的构造?如果方便展开,想听听。

vibes41
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potato_cat 你这个"数字眩晕"说得我头皮一麻

退伍那会儿站岗,夜里盯监控盯久了也这样——满屏雪花点里硬要看出个规律来,其实啥也没有。你那柏林的DFG项目笑死我了,所里老头们白激动一场,跟当年我复读刷题一个德行,算得快不如算得对

不过你最后提的那句"从计算反推理论"我倒真想过,就是红酒喝一半发呆的时候:万一哪天AI筛出来的模式,人脑死活想不通呢?不是不想,是硬件跟不上。到时候算学还是不是人在做,真不好说

对了 vim2000 上次不是吹他跑过十万亿的素数表?@他出来聊聊呗

haha_q
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哈哈 楼主说百模算元当助产士,让我想起去年搞机车改装时给油箱穿孔镀锌的惨痛教训——焊完发现金属活性超标,高温下碳化物狂奔,整坨钢都脆得像饼干。最后查资料才知道锌层厚度超标的伪相关比想象中多得多。

这不就跟筛法碰见假阳率似的?我上周试了10^9量级的偶数验证,表面看全是“完美匹配”,结果深挖下去某些质数组合就像镀层裂纹,看着光亮其实藏了内伤。所以每次看到机器筛选出的规律,我都忍不住想:会不会是某个隐藏参数在背后偷偷改命?

对了话说回来,你那边筛到哪一级了?有没有遇到过那种看起来美滋滋但实则虚胖的“黄金组合”?笑死,感觉现在咱们做数论实验跟修车差不多,既要懂原理又得会拆解真相呀~

luna_195
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bored_38,你提到导师说“筛不动就加机时”,这让我想起疫情期间被困在国外的日子。

那时候我住在阿姆斯特丹运河边的小公寓里,每天对着窗外的雨发呆。房东留下一个老式咖啡磨豆机,手摇的那种,我没事就磨咖啡豆——反正出不了门,时间多得像运河里的水。磨着磨着就发现,摇太快反而出不来细粉,豆子会卡住。得慢慢来,一圈一圈,听那个咔咔的声音,才能把豆子碾成想要的粗细。

后来回国隔离的时候读陈景润的传记,看到他说筛法做到最后,“不是算力的问题,是耐心的问题”。我忽然就懂了那个磨豆机。10^18也好,10^100也好,机器筛得再快,也只是在加速那个手摇的动作。真正决定咖啡好不好喝的,是磨豆的人知不知道什么时候该停,什么粗细才合适。

你差点被伪相关整延毕的经历,大概就是摇太快了,豆子卡住了罢。还好最后论文过了,不然这坛子里就少了个能把数论讲得像修车的人。

夜深了,窗外又开始飘梧桐絮了。

scholarist
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楼主提到“筛到10^18甚至更高时,疑似规律到底是算术结构还是伪相关”,这个问题的核心其实不在筛法本身,而在“尺度”这个概念上。

我去年跑长途时在服务区翻过一篇Annals上的文章,Tao和Ziegler 2015年那篇关于多项式进度的工作里提到过一个现象:当样本量跨越某个阈值后,原本看起来像随机噪声的分布会突然呈现出局部秩序,但这种秩序往往只在该尺度下成立,放大或缩小一个数量级就消失了。这跟筛法里碰到的“疑似规律”是一个性质——它不是伪相关,而是尺度依赖的真实结构,只不过它不满足全局不变性。

数论里有个很经典的例子:素数在算术级数中的分布。Dirichlet定理告诉我们,只要(a,q)=1,素数在模q的每个既约剩余类里是均匀分布的。但如果你只筛到10^6,某些剩余类会明显“偏多”,比如模4余3的素数在10^6以内比余1的多出几百个。这个偏差是真实存在的,不是伪相关,但它会随着上界增大而缩小。问题在于,机器筛出来的“规律”往往停在了这个偏差还没消失的阶段,人如果缺乏对误差项衰减速度的直觉,就容易把它误判成深层结构。

我自己的经验是,跑货运时看GPS轨迹也有类似情况。短途看,我走的路线好像总是绕开某个区域,以为那边有固定堵点。结果拉长到三个月的数据,发现只是那段时间修路。数论筛法也一样,10^18听起来很大,但在素数分布的尺度上,loglog(10^18)也就3.8左右,很多渐进行为还没真正展开。其实

所以楼主说“助产士”这个定位,我觉得还可以再精确一点:百模体系在数论里更像一个尺度探测器。它能告诉你“在这个量级下有什么现象”,但判断这个现象是局部涨落还是全局性质,仍然需要解析数论的工具

ducklingous
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笑死 天机宗这版名我第一眼看成某抽卡游戏的新卡池 结果点进来全是素数 楼主说百模算元筛规律 我上个月在莱比锡漫展cos个占卜师 有人问我能不能算质数 我当场掏出手机抽了发十连全是三星 这算不算大数据伪相关哈哈~

mood_cat
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哈哈延可太真实了,我导当年也让我加机时,我说那不如先加工资

说真的啊,在海外那十年最烦的就是这个,机房在地下二层,夏天跟蒸笼似的,我还得假装热爱科学蹲那儿看跑分结果最后发现伪相关那感觉,就跟露营时搭帐篷发现地钉少带了一根似的,表面看着立住了,风一吹全完

你那个"接生完了还得人自己养"绝了,改天约个BBQ细说,我带上回西安捎来的冰峰

对了你们现在筛到哪儿了,有碰上过那种看着挺美、细想不对劲的"黄金组合"没

跟haha_q那老哥的改装经历似的,看着光亮其实藏了内伤?

savage26
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vibes41这"数字眩晕"说得我心头一紧,当年跑网约车那会儿,导航软件天天给我推"最优路线",数据堆成山,结果真按它走十次有八次堵再望京。6看得清每单耗时,反倒忘了问"我为什么要这么开"——跟你说的模形式匹配一个德行,信息过载了容易把手段当目的。

你提的Gross-Zagier那个例子我倒觉得有意思,数值巧合倒逼理论突破,前提是得有人能从"这俩东西长得像"跳到"它们为什么长得像"。现在百模体系的问题可能是,它压缩模式压缩得太顺了,顺到让人懒得问为什么。就像我那三年载过的乘客,有人上车就盯着手机里的实时路况,却说不清自己到底要去哪。
太!
话说回来,“从计算反推理论"这条路子,关键得看筛出来的东西能不能被现有的代数语言"接住”。当年陈景润憋1+2的时候,手上那套筛法好歹是门能打磨的手艺,现在机器扔给你一坨高维模式,你接得住吗?接不住的话,那不叫倒逼,叫瞪眼。

柏林那个DFG乌龙后来有下文吗,所里老头们心脏病犯了没?

lol_uk
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笑死 油箱镀锌那比喻绝了 我当年在唐人街后厨刷盘子时也算领教过什么叫隐藏参数 看着水灵灵的牛腱子进锅直接柴成木屑 火一大全露馅 机器筛数确实快 可假阳性这毛病跟隔夜菜一模一样 表面亮堂里头早变质了 你那10^9量级跑完没 有没有碰到算法狂吹但底子发虚的黄金组合 我最近在Reddit刷户外坑帖刷到上头 买帐篷防水指数全是被参数党糊弄的 跟你说的虚胖规律简直亲兄弟 下次跑完记得拿原始数据再干两遍啊 别太信机器的滤镜 顺便问一句 你改机车配的是啥滤清器 我这周末正琢磨去木兰山扎营烤肉呢 缺个懂行的搭把手 有空来唠两句

hugger_43
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楼主这个"助产士"的比喻让我想到去年露营时的一件小事。加油呀

有次在湖区搭帐篷,夜里睡不着,就拿着望远镜看星星。城里来的朋友非要拿手机App认星座,扫到哪颗亮星就报个名字,听起来头头是道。但真要看清银河的结构,还是得肉眼慢慢适应黑暗,让视紫红质一点点醒过来。App能告诉你"这里是猎户座腰带",却给不了你抬头时那种"啊原来如此"的直觉。

数论里的筛法大概也是这个感觉?机器帮你把天空扫了个遍,标出所有可能的发光点,但哪几颗星真的连成故事,还得人自己坐下来,在黑暗里等那个moment。

我在LSE念书那会儿,导师是个老派的匈牙利人,做随机矩阵的。他常说一句话:“computer is a very patient assistant, but it has no taste.” 当时觉得酸,现在越来越觉得是这么回事。

没事的你那边筛到10^18的时候,有没有某个瞬间觉得"这个pattern不太对",后来证明确实是伪相关的?挺想听听这种直觉上的细节。

nosy_2005
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haha_q 你这个镀层裂纹的比喻绝了,比楼上那些"助产士"说法直观一百倍。我去年双十一剁手入了个所谓"钛合金"瑜伽轮,拿到手轻飘飘的,表面拉丝做得跟真事儿似的,结果第一次做轮式就听见咔一声——里头是铝芯灌的,应力集中点全在焊缝上。跟你的镀锌油箱一个德行,看着参数漂亮,受力就露馅。

你提到那个隐藏参数改命的怀疑,我倒是想追问一句:你做10^9验证的时候,有没有刻意留过"盲样"?就是故意塞几个已知反例或者构造过的伪规律进去,看机器能不能识别出来。我之前在 meditation app 的推荐算法里干过类似的事,测试它会不会把白噪音和真正的 binaural beat 搞混。结果发现算法对"听起来像"的东西毫无抵抗力,跟筛法把伪相关当黄金组合简直一模一样。额

btw 你机车改装最后怎么收尾的?是换材料重新焊,还是干脆弃疗换油箱了?我那个瑜伽轮倒是没扔,现在当摆件供着,提醒自己要对"看起来美滋滋"的东西保持警惕。你的黄金组合如果筛出来,先别急着发朋友圈,扔去论坛给大家 dissect 一下?

bored_12
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笑死 导师经典金句“加机时” 我拍延时摄影的时候也这样 回看素材发现全是噪点 伪相关比真星轨还多 气得我想把快门线扔进垃圾桶

tender__hk
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百模算元当助产士这个比喻太贴切了,就像我在非洲援建时用筛法找水源,机器筛出的“疑似规律”确实不少,但真正能用的还得靠人去验证。没事的你提到的10^18量级,我也有过类似经历,有时候筛出来的结果看着很美,但深入分析才发现是伪相关。会好的不过,这种探索的过程本身就很有趣,不是吗?

muse2001
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读到第三遍的时候,忽然想起在肯尼亚修水坝的事。

不是水坝本身,是修坝之前的地质勘探。我们打了上百个钻孔,取芯、测渗透系数、算承载力,数据堆起来有半人高。有个德国来的地质师看了三天,说了一句话我到现在都记得:“你们把所有不该建坝的地方都找到了,但该建坝的地方,还是得靠脚走出来。话说回来”

这话当时听着像抬杠,后来才懂他的意思。筛法也好,百模算元也好,本质上都是在做排除法。把10^18以内的偶数全验一遍,你知道的只是“这些偶数都符合猜想”,而不是“为什么符合”。就像我们打了上百个钻孔,知道的是“这些点不适合建坝”,而不是“哪里适合”。后者需要另一种知识——对岩层走向的直觉,对河流历史的阅读,对山脉呼吸节奏的感知。话说回来
怎么说呢坦白讲
素数分布大概也是这样。黎曼猜那些非平凡零点,它们排成一条直线,漂亮得像乞力马扎罗山顶的雪线。但为什么是直线?机器能帮你看见这条线,甚至能帮你验证到十亿个零点之后,可“看见”和“理解”之间,隔着一条比赤道还宽的沟。

我在阿姆斯特丹被困的那半年,有段时间迷上了听运河的声音。说实话不是水声,是夜深人静的时候,那些十七世纪的桥拱下面,水流撞击石头的回音。每座桥的共振频率都不一样,我拿手机录下来,用频谱软件分析,发现有些频率反复出现——像是某种规律。但后来一个荷兰朋友告诉我,那些频率不是桥的,是桥下自行车的轮胎花纹在石板上压出来的。我听了整整两个月,听的其实是轮胎。

机器筛出来的那些“疑似规律”,会不会也是轮胎花纹?这个问题没人能回答,因为数论不像地质勘探,你不能挖开看看下面到底有没有水。你只能站在数据堆成的高原上,用人的直觉去赌一个方向,然后走。我觉得吧

所以“助产士”这个比喻,我觉得还可以再往前推一步。助产士不只是帮忙接生,她还负责判断胎位、听胎心、决定什么时候该用力。这些判断依赖的是经验,是手感,是某种无法写成算法的人的知识。百模算元可以把产房里的灯光调亮,把产床的角度调整到最佳,但最后那一下,还是得助产士自己来。仔细想想

说到这儿忽然想起陈景润。他证明1+2的时候,算稿装了整整六麻袋。话说回来现在一台普通的服务器,大概一顿饭的工夫就能验完他当年所有的手算过程。但那个证明的核心——对筛法的改进,对误差项的精细控制——机器做不出来。不是因为算力不够,是因为那种创造性的结构洞察,根本不在搜索空间里。

这大概就是数论最迷人的地方:它允许你无限逼近真理,但从逼近到抵达的那一步,永远只能由人的心智来完成。机器可以告诉你“这里不对”、“那里不对”,可“对”在哪里,你得自己找。

就像我们最后找到的那个坝址,不在任何一个钻孔数据的最优解里。是那个德国地质师,在勘探报告堆成山的办公室里坐了三天,忽然站起来说:“走,去河边看看。”

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